气体像素探测器的低能偏振灵敏度

基于气体像素探测器（Gas Pixel Detector）的 X 射线光电子偏振仪已被提议纳入许多即将开展的空间任务，以填补自首次（也是迄今为止唯一一次）对天体物理源偏振 X 射线发射进行阳性测量以来约 30 年的空白。当前原型的估计灵敏度峰值出现在约 3 keV 能量处，但由于该能量范围内缺乏现成的偏振源，阻碍了对探测器偏振性能的测量。本文展示了气体像素探测器在几 keV 能量下的偏振灵敏度测量结果，以及为此目的设计和制造的新型轻质、紧凑且可运输的偏振源。偏振光子是通过 X 射线管产生的非偏振辐射，经由接近 45 度的布拉格衍射而产生的。使用 mosaic 石墨和平整铝晶体，可以通过非偏振连续谱或线发射的衍射，产生能量分别为 2.6、3.7 和 5.2 keV 的近乎完全偏振的光子。在这些能量下测得的气体像素探测器调制因子与蒙特卡洛软件得出的估计值吻合良好，该软件此前一直用于指导仪器开发并估算其低能灵敏度。本文展示了气体像素探测器在预期峰值灵敏度能量处的卓越偏振性能。这些测量不仅支持了我们之前关于高灵敏度的主张，而且证实了天体物理 X 射线光电子偏振测量的可行性。